馮 亮，薛 鵬

（1.陜西省榆林市神木市煤炭運銷管理站，陜西 榆林 719300；2.陜西省榆林市神木市煤礦技術服務中心，陜西 榆林 719400）

我國對于礦產資源發(fā)展的重視程度非常高，礦產生產是一項較為危險的工作，一般情況下，生產過程中主要有以下幾種災害，分別為水災、火災、井下有害氣體、頂板透水等，這幾項災害一旦發(fā)生都是非常嚴重的，都會對礦產產業(yè)帶來毀滅性的打擊[1]。這幾項災害中，頂板透水災害相對更嚴重一點，如果在開采的過程中出現(xiàn)了頂板透水的事故，要求礦產產業(yè)必須要停止作業(yè)，避免出現(xiàn)更嚴重的安全事故。根據近幾年來的調查報告顯示，近十年來，我國各大規(guī)模礦井內出現(xiàn)頂板透水事故的總數接近300起，共導致1730名礦工死亡，對礦產企業(yè)直接造成的經濟損失高達幾億元[2]。根據這些數據我們不難看出，頂板透水事故是一項非常嚴重的井下災害，對于施工人員和施工單位都有著極大的影響，礦產企業(yè)在開展工作之前，一定要做好預防措施，確保施工人員的人身安全，提高生產的安全性[3]。

1 礦層圍巖特性

礦井工作面頂板透水事故對于礦井來說是致命的，為了能夠精確的得出礦井工作面頂板透水的安全控制技術，就必須要掌握好頂板所處礦層的地質特性。下面我們以某地區(qū)的礦場資源進行分析研究，該礦產的工作面頂板有零星分布的不同類型礦體，礦體的大小在50cm左右，并且礦體結構的四周都覆蓋著一層泥巖。通過技術人員的研究分析得出，頂板的巖石組成主要是以泥巖和砂巖為主，整體上具有不錯的可塑性，但是整體的強度是非常差的。

一般情況下，礦井工作面的頂板巖體具有幾何特性，多呈現(xiàn)出幾何狀態(tài)的分布形式。這個巖層部位比其他的巖層部位更厚，當整體下沉過程中，工作面頂板所在的礦層與其他部位的巖層有著一定的協(xié)調性。

礦井工作面頂板對于整個的井下作業(yè)來說是非常關鍵的，如果發(fā)生斷裂就會造成大范圍的巖層移動。頂板就相當于房屋的樓板，如果樓板斷裂，就會導致上層物體坍塌，發(fā)生較為嚴重的安全事故。頂板是礦井對上層巖層的承載主體，如果發(fā)生斷裂，造成的后果是可想而知的。

頂板的存在能夠有效的保障礦井施工的開展，頂板能夠起到有效的支撐和防護的效果。通常情況下，頂板處在礦層與關鍵層之上，一旦關鍵層發(fā)生了形變，就會導致頂板和礦層出現(xiàn)變形，進而使礦層的圍巖結構出現(xiàn)問題，三者之間是有很大聯(lián)系的。只要其中一個巖層出現(xiàn)問題，就會導致整體出現(xiàn)很大的問題，造成嚴重的礦井事故。由此可見，在對頂板工作面的透水問題進行研究時，一定要重點關注巖層的厚度、強度和荷載大小等方面，做好前期的準備工作，提高井下作業(yè)的安全性。

2 導致礦井內頂板透水因素

礦井頂板透水問題對于礦井的后續(xù)工作是非常不利的，為此必須要提起有效的重視。一旦煤礦頂板出現(xiàn)透水，不僅會影響礦井正常的作業(yè)，還會對與礦井工作有關的環(huán)節(jié)造成影響，對參與礦下作業(yè)的工作人員帶來極大的安全威脅。為了能夠有效的防治頂板透水事故的發(fā)生，首先就需要明確引發(fā)該問題出現(xiàn)的原因，在施工過程中盡可能的做到預防，如果在施工過程中遇到不可避免的透水問題，一定要及時的給出科學的補救措施，避免事故嚴重化。

（1）采礦工作面的轉移.隨著礦下作業(yè)開采的深度增加，就會對土層造成一定的影響，并且對巖層中的含水層造成很大的破壞，越往下發(fā)掘，巖層中的含水量就越大。一旦開采的位置出現(xiàn)誤差，就會對地下結構造成一定的破壞，導致含水層出現(xiàn)漏洞，使本不該出現(xiàn)的水涌現(xiàn)出來。

（2）礦井內頂板位置特殊。導致作業(yè)面頂板出現(xiàn)透水問題的因素是很多的，其中一個很重要的因素就是頂板設置的位置不合理，將頂板設置在了含水量充足的富水區(qū)，這對于礦井作業(yè)來說本來就是一個極大的隱患。隨著開采工作的不斷深入，很容易對含水層造成破壞，富水區(qū)發(fā)生的透水事故是非常嚴重的，對礦井施工是滅頂災害。為了有效的避免這類因素影響的透水事故，就需要在確定開采區(qū)域時做好有效的勘察，不能將頂板設置在富水區(qū)，有效的降低自然因素的影響，確保開采人員的人身安全，保障企業(yè)的經濟效益。

（3）采場推進。礦產資源開采是一個循序漸進的過程，地下巖層在外力作用下還是比較脆弱的，在實際的開采過程中，因為推進開采而導致頂板透水問題的現(xiàn)象也是比較常見的。這種問題的出現(xiàn)與人為因素有很大的關系，開采人員在進行開采之前，并沒有對該地區(qū)進行細致的了解，盲目的進行開采，極易對巖層造成破壞，進而導致事故的發(fā)生。這種人為因素影響的透水事故是非常嚴重的，并且一旦出現(xiàn)就沒有辦法進行補救，對礦井的影響是極大的。為了能夠有效的避免人為因素帶來的透水事故，就需要在進行開采之前，對現(xiàn)場進行有效的地質勘探，明確開采區(qū)域內的巖層情況，對巖層的含水量也必須要明確的分析，根據勘探的結果來進行方案的制定，對可能出現(xiàn)的問題提前進行預防，有效的提高開采的效率。

（4）透水量的限度設定。在實際的井下開采過程中，礦井內頂板對于透水問題是有一定的抵抗能力的，在這個抵抗范圍內，頂板是不會出現(xiàn)透水問題的，但是一旦超過這個范圍，就會引發(fā)頂板透水問題。但是在實際的開采過程中，隨著開采深度的推進，井下礦層的含水量是不斷增加的，這就是導致礦層出現(xiàn)透水的原因。在實際的開采過程中，要想有效的避免這類透水問題的發(fā)生，就必須要嚴格的進行頂板透水量的監(jiān)測，必須要做到實時監(jiān)測，如果不能對頂板透水量進行保障，就需要及時的調整開采的時間，如果不能改變開采時間，就需要在保證開采質量的基礎上，盡可能的縮短開采的時間，對工作人員進行安全教育，樹立工作人員安全開采的意識，管理人員加強監(jiān)督力度，嚴格的按照國家標注來進行開采監(jiān)督管理。

3 安全控制技術措施

（1）控制原則。對于礦井開采工程來說，礦井作業(yè)面頂板透水問題是一個非常嚴重的問題，對工作人員的生命安全、礦產企業(yè)的經濟效益有很大的影響。頂板透水災害的控制原則首先就是對易出現(xiàn)透水問題的部位進行綜合檢測和評價，根據檢測的結果給出相關的綜合評價，在此基礎上著手對富水區(qū)的頂板進行有效的控制，研究富水區(qū)的裂隙分布情況，這些裂縫就是透水問題防治的關鍵點。頂板透水問題需要進行實時監(jiān)控，每天都要有專業(yè)的工作人員來對其進行有效的觀察，便于及時的發(fā)現(xiàn)問題，第一時間進行解決。觀察的重點要放在含水巖層的裂縫上，如果裂縫有擴大的苗頭，需要及時的叫停開采工作，防治裂縫擴大而導致透水災害。

（2）頂板透水事故控制技術。在開采施工進行之前，需要工作人員就透水問題進行細致的分析研究，這項工作是開采的基礎，但是僅做好這項工作還是遠遠不夠的，還需要做好透水災害的控制工作，只有做好有效的保險工作才能降低頂板事故發(fā)生的幾率。①確定含水層及富水區(qū)域的位置。對于頂板所處的位置來說，富水區(qū)更容易出現(xiàn)頂板透水災害，把握含水區(qū)和富水區(qū)的位置是控制頂板透水事故的關鍵，確定兩者的所在區(qū)域后，施工人員能夠對其進行有效的控制，在此基礎上進行后期工作的確定，制定開采的方式和開采的深度。這樣制定的開采方案能夠最大限度的降低透水災害發(fā)生的幾率，確保在開采過程中能夠避開斷裂礦層和富水區(qū)，有效的控制了災害的發(fā)生。②做好輸水排水工作。在制定開采方案時，還需要對可能存在的突水區(qū)進行預測，開采前期的準備工作是比較復雜的，不僅要做好預測工作，還需要做好控制工作。工作人員首先需要根據勘探結構來推算出礦產的瞬時透水量最大量，根據結構來設計出科學的排水系統(tǒng)。不僅如此，還需要考慮巖層的硬度和抗性，對存在的問題要做到及時的解決。

4 結語

礦產產業(yè)對我國經濟的發(fā)展有著極大的促進作用，國家對于礦井開采的重視程度不斷加深。近幾年來，礦井工作面頂板透水問題出現(xiàn)的頻率有所下降，但是還時有發(fā)生。礦井頂板透水災害對于采礦而言有著極大的危害，會影響礦井的運行，也對工作人員的人身安全帶來很大的威脅。做好開采前的準備工作，提前進行安全控制技術的研究，能夠有效的降低透水災害的出現(xiàn)。